CN110061291A - 一种高温稳定型电解液及其锂离子电池 - Google Patents

一种高温稳定型电解液及其锂离子电池 Download PDF

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CN110061291A CN201910233858.5A CN201910233858A CN110061291A CN 110061291 A CN110061291 A CN 110061291A CN 201910233858 A CN201910233858 A CN 201910233858A CN 110061291 A CN110061291 A CN 110061291A
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Abstract

本发明提供一种高温稳定型电解液及其锂离子电池，由以下质量分数的物料组成：六氟磷酸锂10％～20％；溶剂50％～90％；LiTDI 0.1％～10％；多氟醚添加剂0.1％～10％；其他添加剂0～10％；上述各物料的加和为100％。本发明提供的高温稳定型锂离子电池电解液，通过使用多功能除水成膜添加剂2‑三氟甲基‑4,5‑二氰基咪唑锂(LiTDI)和多氟醚添加剂，能够提高电解液的高温稳定性，提升锂离子电池的高温性能。

Description

一种高温稳定型电解液及其锂离子电池
技术领域
本发明涉及电池领域，具体涉及一种高温稳定型电解液及其锂离子电池。
背景技术
电解液作为锂离子电池的重要组成部分，在电池正极与负极之间传递锂离子，但对 电子绝缘，从而保证电池充放电的顺利进行。电解液主要由锂盐、溶剂和添加剂组成，六氟磷酸锂是目前唯一商业化大量使用的电解液锂盐。
然而，六氟磷酸锂对水非常敏感，遇到痕量水分即分解产生HF。这归因于六氟磷酸锂的平衡分解反应：生成的五氟化磷是一种较强的Lewis酸，与电解液 中微量的水反应，PF5+H2O→2HF+POF3,生成的HF和POF3。HF会分解SEI膜中的有机 烷基碳酸锂等组分，破坏SEI膜，电池可逆容量的损失，降低电池性能，尤其是循环寿 命。
当前高能量密度锂离子电池多采用高镍三元正极材料，镍含量越高，电池能量密度 越大，但材料表面残留的碱性物质LiOH和Li2CO3的量也越多。这些物质与HF反应产 生气体，并生成高阻抗的LiF，降低电池性能。另外，HF还会加速高镍三元正极材料中 过渡金属离子Ni、Co、Mn的析出，催化SEI的分解，劣化电池性能。
高温环境下，加速六氟磷酸锂分解产生HF，加剧电极表面SEI膜的破坏，使得锂离子综合的性能急剧下降，尤其是循环性能和存储性能。
目前行业中多通过在电解液中加入酸酐类化合物来清除HF，但会同时产生破坏电池 性能的其它酸性物质，严重劣化电池性能，尤其是高温性能。
发明内容
针对背景技术中提到的技术问题情况，该发明通过使用多功能除水成膜添加剂2-三 氟甲基-4,5-二氰基咪唑锂(LiTDI)与多氟醚添加剂形成一种高温稳定型锂离子电池电解 液。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
一种高温稳定型锂离子电池电解液，由以下质量分数的物料组成：
六氟磷酸锂10％～20％；
溶剂50％～90％；
多功能除水成膜添加剂2-三氟甲基-4,5-二氰基咪唑锂(LiTDI)0.1％～10％；
多氟醚添加剂0.1％～10％；
其他添加剂0～10％；
上述各物料的加和为100％。
进一步，所述多氟醚添加剂结构通式如下：
R1-O-R2；
其中，R1和R2均表示烃基和氟化烃基中的任一种，且R1和R2中至少一个为氟化 烃基；
其中，R1和R2含有线性或支化的1-15个碳烷基基团。
进一步，所述多氟醚添加剂为甲基九氟丁醚(MFE)、乙基九氟丁醚(EFE)、1,1,2,2-四氟乙基-2,2,3,3-四氟丙醚(F-EPE)、1H,1H,5H-八氟戊基-1,1,2,2-四氟乙基醚(F-EAE)、2- 三氟甲基-3-甲氧基全氟戊烷(TMMP)中的至少一种。
进一步，所述溶剂为非水溶剂。
进一步，所述非水溶剂为以下成分中的两种或两种以上：碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、 碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯。
进一步，所述其他添加剂为以下成分中的零种、一种或多种：碳酸亚乙烯酯(VC)、乙烯基碳酸乙烯酯(VEC)、氟代碳酸乙烯酯(FEC)、1,3-丙烷磺酸内酯(PS)、丙烯-1,3-磺酸内酯(PST)、甲烷二磺酸亚甲酯(MMDS)、二氟磷酸锂(LiPO2F2)、二氟草酸硼酸锂 (LiDFOB)、双草酸硼酸锂(LiBOB)、二氟双草酸磷酸锂(LiDFOP)、四氟草酸磷 酸锂(LiTFOP)、双氟磺酰亚胺锂(LiFSI)、双三氟甲基磺酰亚胺锂(LiTFSI)、三(三 甲基硅烷)硼酸锂(TMSB)、三(三甲基硅烷)亚磷酸酯(TMSPi)、三(三甲基硅烷)磷 酸酯(TMSPa)。
本发明还在于公开一种锂离子电池，包括正极、负极、隔膜以及上述电解液。
进一步，所述正极为三元镍钴锰酸锂。
进一步，所述正极为NMC523、NMC622、NMC811或NCA材料中的至少一种。
进一步，所述负极为石墨、硅碳复合材料、钛酸锂中的至少一种。
本发明产生的有益效果为：(1)多功能除水成膜添加剂2-三氟甲基-4,5-二氰基咪唑 锂(LiTDI)，其结构中的氰基通过氢键与水络合，从而抑制了六氟磷酸锂水解产生HF，杜绝了HF对负极SEI膜的破坏，以及与正极表面残碱的反应；同时其还参与SEI膜的形成，增加了SEI膜的稳定性，双重作用显著改善锂离子电池的高温性能；(2)多氟醚添加剂， 形成的SEI膜为多氟代的有机锂化合物，其热稳定性优于常规的有机烷基碳酸锂SEI膜， 从而提高了电池的高温性能。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互 组合。
实施例1
一种高温稳定型锂离子电池电解液，该电解液包括锂盐六氟磷酸锂、溶剂、多功能除水成膜添加剂2-三氟甲基-4,5-二氰基咪唑锂(LiTDI)和多氟醚添加剂甲基九氟丁醚(MFE)，所采用的溶剂由碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯组成，其质量比为30:70。电解液中， 六氟磷酸锂质量百分比为14％，2-三氟甲基-4,5-二氰基咪唑锂的质量百分比为2％，甲基 九氟丁醚(MFE)的质量百分比为10％，锂盐、溶剂与所有添加剂的合计质量百分比为 100％。
本实施例的锂离子电池，正极为三元镍钴锰酸锂NCM622，负极为石墨，电池通过匀浆、涂布、辊压、冲切、叠片、焊接、封装得到待注液电芯，注入本实施例电解液， 即制得本实施例的锂离子电池。
实施例2
一种高温稳定型锂离子电池电解液，该电解液包括锂盐六氟磷酸锂、溶剂、其他添加剂、多功能除水成膜添加剂2-三氟甲基-4,5-二氰基咪唑锂(LiTDI)和多氟醚添加剂乙基九氟丁醚(EFE)，所采用的溶剂由碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯组成，其质量 比为30:60:10，所采用其他添加剂为碳酸亚乙烯酯(VC)、1,3-丙烷磺酸内酯(PS)。电解液 中，六氟磷酸锂质量百分比为13％，2-三氟甲基-4,5-二氰基咪唑锂的质量百分比为1％， 乙基九氟丁醚(EFE)的质量百分比为5％，碳酸亚乙烯酯(VC)的质量百分比为1％、1,3-丙 烷磺酸内酯(PS)的质量百分比为1％，锂盐、溶剂与所有添加剂的合计质量百分比为 100％。
本实施例的锂离子电池，正极为三元镍钴锰酸锂NCM622，负极为石墨，电池通过匀浆、涂布、辊压、冲切、叠片、焊接、封装得到待注液电芯，注入本实施例电解液， 即制得本实施例的锂离子电池。
实施例3
一种高温稳定型锂离子电池电解液，该电解液包括锂盐六氟磷酸锂、溶剂、其他添加剂、多功能除水成膜添加剂2-三氟甲基-4,5-二氰基咪唑锂(LiTDI)和多氟醚添加剂 1,1,2,2-四氟乙基-2,2,3,3-四氟丙醚(F-EPE)，所采用的溶剂由碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯、丙酸丙酯组成，其质量比为30:50:20，所采用其他添加剂为碳酸亚乙烯酯(VC)、二氟磷酸锂(LiPO2F2)。电解液中，六氟磷酸锂质量百分比为14％，2-三氟甲基-4,5-二氰基咪唑 锂的质量百分比为1.5％，1,1,2,2-四氟乙基-2,2,3,3-四氟丙醚(F-EPE)的质量百分比为3％，碳酸亚乙烯酯(VC)的质量百分比为1％、二氟磷酸锂(LiPO2F2)的质量百分比为0.5％， 锂盐、溶剂与所有添加剂的合计质量百分比为100％。
本实施例的锂离子电池，正极为三元镍钴锰酸锂NCM622，负极为石墨，电池通过匀浆、涂布、辊压、冲切、叠片、焊接、封装得到待注液电芯，注入本实施例电解液， 即制得本实施例的锂离子电池。
实施例4
一种高温稳定型锂离子电池电解液，该电解液包括锂盐六氟磷酸锂、溶剂、其他添加剂、多功能除水成膜添加剂2-三氟甲基-4,5-二氰基咪唑锂(LiTDI)和多氟醚添加剂 1H,1H,5H-八氟戊基-1,1,2,2-四氟乙基醚(F-EAE)，所采用的溶剂由碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯、碳酸二甲酯组成，其质量比为30:50:20，所采用其他添加剂为碳酸亚乙烯酯(VC)、二 氟双草酸磷酸锂(LiDFOP)。电解液中，六氟磷酸锂质量百分比为13.5％，2-三氟甲基-4,5- 二氰基咪唑锂的质量百分比为2.5％，1H,1H,5H-八氟戊基-1,1,2,2-四氟乙基醚(F-EAE)的质量百分比为2％，碳酸亚乙烯酯(VC)的质量百分比为1％、二氟双草酸磷酸锂(LiDFOP) 的质量百分比为1％，锂盐、溶剂与所有添加剂的合计质量百分比为100％。
本实施例的锂离子电池，正极为三元镍钴锰酸锂NCM811，负极为石墨，电池通过匀浆、涂布、辊压、冲切、叠片、焊接、封装得到待注液电芯，注入本实施例电解液， 即制得本实施例的锂离子电池。
实施例5
一种高温稳定型锂离子电池电解液，该电解液包括锂盐六氟磷酸锂、溶剂、其他添加剂、多功能除水成膜添加剂2-三氟甲基-4,5-二氰基咪唑锂(LiTDI)和多氟醚添加剂2-三氟甲基-3-甲氧基全氟戊烷(TMMP)，所采用的溶剂由碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯、丙酸 乙酯组成，其质量比为25:60:15，所采用其他添加剂为氟代碳酸乙烯酯(FEC)、二氟草酸 硼酸锂(LiDFOB)。电解液中，六氟磷酸锂质量百分比为13.5％，2-三氟甲基-4,5-二氰 基咪唑锂的质量百分比为3％，2-三氟甲基-3-甲氧基全氟戊烷(TMMP)的质量百分比为 1.5％，氟代碳酸乙烯酯(FEC)的质量百分比为2％、二氟草酸硼酸锂(LiDFOB)的质量百 分比为1％，锂盐、溶剂与所有添加剂的合计质量百分比为100％。
本实施例的锂离子电池，正极为三元镍钴锰酸锂NCM811，负极为石墨，电池通过匀浆、涂布、辊压、冲切、叠片、焊接、封装得到待注液电芯，注入本实施例电解液， 即制得本实施例的锂离子电池。
实施例6
一种高温稳定型锂离子电池电解液，该电解液包括锂盐六氟磷酸锂、溶剂、其他添加剂、多功能除水成膜添加剂2-三氟甲基-4,5-二氰基咪唑锂(LiTDI)和多氟醚添加剂 1,1,2,2-四氟乙基-2,2,3,3-四氟丙醚(F-EPE)，所采用的溶剂由碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸甲乙酯组成，其质量比为20:10:70，所采用其他添加剂为氟代碳酸乙烯酯(FEC)、二 氟磷酸锂(LiPO2F2)。电解液中，六氟磷酸锂质量百分比为15％，2-三氟甲基-4,5-二氰 基咪唑锂的质量百分比为5％，1,1,2,2-四氟乙基-2,2,3,3-四氟丙醚(F-EPE)的质量百分比为1％，氟代碳酸乙烯酯(FEC)的质量百分比为10％、二氟磷酸锂(LiPO2F2)的质量百分比 为0.5％，锂盐、溶剂与所有添加剂的合计质量百分比为100％。
本实施例的锂离子电池，正极为三元镍钴锰酸锂NCM811，负极为硅碳复合材料，电池通过匀浆、涂布、辊压、冲切、叠片、焊接、封装得到待注液电芯，注入本实施例 电解液，即制得本实施例的锂离子电池。
实施例7
一种高温稳定型锂离子电池电解液，该电解液包括锂盐六氟磷酸锂、溶剂、其他添加剂、多功能除水成膜添加剂2-三氟甲基-4,5-二氰基咪唑锂(LiTDI)和多氟醚添加剂 1H,1H,5H-八氟戊基-1,1,2,2-四氟乙基醚(F-EAE)，所采用的溶剂由碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯组成，其质量比为25:5:55:15，所采用其他添加剂为氟代碳 酸乙烯酯(FEC)、1,3-丙烷磺酸内酯(PS)、三(三甲基硅烷)磷酸酯(TMSPa)。电解液中， 六氟磷酸锂质量百分比为14.5％，2-三氟甲基-4,5-二氰基咪唑锂的质量百分比为8％， 1H,1H,5H-八氟戊基-1,1,2,2-四氟乙基醚(F-EAE)的质量百分比为0.5％，氟代碳酸乙烯酯 (FEC)的质量百分比为5％、1,3-丙烷磺酸内酯(PS)的质量百分比为1％、三(三甲基硅烷) 磷酸酯(TMSPa)的质量百分比为0.5％，锂盐、溶剂与所有添加剂的合计质量百分比为 100％。
本实施例的锂离子电池，正极为三元镍钴锰酸锂NCM811，负极为硅碳复合材料，电池通过匀浆、涂布、辊压、冲切、叠片、焊接、封装得到待注液电芯，注入本实施例 电解液，即制得本实施例的锂离子电池。
对比例1
一种常规锂离子电池电解液，该电解液包括锂盐六氟磷酸锂和溶剂，所采用的溶剂 由碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯组成，其质量比为30:70。电解液中，六氟磷酸锂质量百分比为14％，锂盐与溶剂的合计质量百分比为100％。
本对比例的锂离子电池，正极为三元镍钴锰酸锂NCM622，负极为石墨，电池通过匀浆、涂布、辊压、冲切、叠片、焊接、封装得到待注液电芯，注入本对比例电解液， 即制得本对比例的锂离子电池。
对比例2
一种常规锂离子电池电解液，该电解液包括锂盐六氟磷酸锂、溶剂和添加剂，所采用的溶剂由碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯组成，其质量比为30:60:10，所采用添 加剂为碳酸亚乙烯酯(VC)、1,3-丙烷磺酸内酯(PS)。电解液中，六氟磷酸锂质量百分比为13％，碳酸亚乙烯酯(VC)的质量百分比为1％、1,3-丙烷磺酸内酯(PS)的质量百分比为1％，锂盐、溶剂与添加剂的合计质量百分比为100％。
本对比例的锂离子电池，正极为三元镍钴锰酸锂NCM622，负极为石墨，电池通过匀浆、涂布、辊压、冲切、叠片、焊接、封装得到待注液电芯，注入本对比例电解液， 即制得本对比例的锂离子电池。
对比例3
一种常规锂离子电池电解液，该电解液包括锂盐六氟磷酸锂、溶剂和添加剂，所采用的溶剂由碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯、丙酸丙酯组成，其质量比为30:50:20，所采用添加 剂为碳酸亚乙烯酯(VC)、二氟磷酸锂(LiPO2F2)。电解液中，六氟磷酸锂质量百分比为 14％，碳酸亚乙烯酯(VC)的质量百分比为1％、二氟磷酸锂(LiPO2F2)的质量百分比为 0.5％，锂盐、溶剂与添加剂的合计质量百分比为100％。
本对比例的锂离子电池，正极为三元镍钴锰酸锂NCM622，负极为石墨，电池通过匀浆、涂布、辊压、冲切、叠片、焊接、封装得到待注液电芯，注入本对比例电解液， 即制得本对比例的锂离子电池。
对比例4
一种常规锂离子电池电解液，该电解液包括锂盐六氟磷酸锂、溶剂和添加剂，所采用的溶剂由碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯、碳酸二甲酯组成，其质量比为30:50:20，所采用添 加剂为碳酸亚乙烯酯(VC)、二氟双草酸磷酸锂(LiDFOP)。电解液中，六氟磷酸锂质量 百分比为13.5％，碳酸亚乙烯酯(VC)的质量百分比为1％、二氟双草酸磷酸锂(LiDFOP) 的质量百分比为1％，锂盐、溶剂与添加剂的合计质量百分比为100％。
本对比例的锂离子电池，正极为三元镍钴锰酸锂NCM811，负极为石墨，电池通过匀浆、涂布、辊压、冲切、叠片、焊接、封装得到待注液电芯，注入本对比例电解液， 即制得本对比例的锂离子电池。
对比例5
一种常规锂离子电池电解液，该电解液包括锂盐六氟磷酸锂、溶剂和添加剂，所采用的溶剂由碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯、丙酸乙酯组成，其质量比为25:60:15，所采用添加 剂为氟代碳酸乙烯酯(FEC)、二氟草酸硼酸锂(LiDFOB)。电解液中，六氟磷酸锂质量 百分比为13.5％，氟代碳酸乙烯酯(FEC)的质量百分比为2％、二氟草酸硼酸锂(LiDFOB) 的质量百分比为1％，锂盐、溶剂与添加剂的合计质量百分比为100％。
本对比例的锂离子电池，正极为三元镍钴锰酸锂NCM811，负极为石墨，电池通过匀浆、涂布、辊压、冲切、叠片、焊接、封装得到待注液电芯，注入本对比例电解液， 即制得本对比例的锂离子电池。
对比例6
一种常规锂离子电池电解液，该电解液包括锂盐六氟磷酸锂、溶剂和添加剂，所采用的溶剂由碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸甲乙酯组成，其质量比为20:10:70，所采用添 加剂为氟代碳酸乙烯酯(FEC)、二氟磷酸锂(LiPO2F2)。电解液中，六氟磷酸锂质量百 分比为15％，氟代碳酸乙烯酯(FEC)的质量百分比为10％、二氟磷酸锂(LiPO2F2)的质量 百分比为0.5％，锂盐、溶剂与添加剂的合计质量百分比为100％。
本对比例的锂离子电池，正极为三元镍钴锰酸锂NCM811，负极为硅碳复合材料，电池通过匀浆、涂布、辊压、冲切、叠片、焊接、封装得到待注液电芯，注入本对比例 电解液，即制得本对比例的锂离子电池。
对比例7
一种常规锂离子电池电解液，该电解液包括锂盐六氟磷酸锂、溶剂和添加剂，所采用的溶剂由碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯组成，其质量比为 25:5:55:15，所采用添加剂为氟代碳酸乙烯酯(FEC)、1,3-丙烷磺酸内酯(PS)、三(三甲基 硅烷)磷酸酯(TMSPa)。电解液中，六氟磷酸锂质量百分比为14.5％，氟代碳酸乙烯酯(FEC) 的质量百分比为5％、1,3-丙烷磺酸内酯(PS)的质量百分比为1％、三(三甲基硅烷)磷酸 酯(TMSPa)的质量百分比为0.5％，锂盐、溶剂与添加剂的合计质量百分比为100％。
本对比例的锂离子电池，正极为三元镍钴锰酸锂NCM811，负极为硅碳复合材料，电池通过匀浆、涂布、辊压、冲切、叠片、焊接、封装得到待注液电芯，注入本对比例 电解液，即制得本对比例的锂离子电池。
对比例8
一种常规锂离子电池电解液，该电解液包括锂盐六氟磷酸锂、溶剂和除水添加剂丁 二酸酐，所采用的溶剂由碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯组成，其质量比为30:70。电解液中，六氟磷酸锂质量百分比为14％，丁二酸酐的质量百分比为2％，锂盐、溶剂与添加剂的合 计质量百分比为100％。
本对比例的锂离子电池，正极为三元镍钴锰酸锂NCM622，负极为石墨，电池通过匀浆、涂布、辊压、冲切、叠片、焊接、封装得到待注液电芯，注入本对比例电解液， 即制得本对比例的锂离子电池。
实施例1-7与对比例1-8的电解液配方如下表所示：
表1实施例1-7与对比例1-8的电解液配方
以下为实施例与对比例的电解液及锂离子电池的性能测试：
1、电解液高温60℃存储前后水分与游离酸含量测试：
将上述实施例1-3、6和对比例1-3、6新配制的电解液分别取样检测水分和游离酸含量， 然后用移液枪分别移取0.5uL的水加入到1kg的实施例与对比例样品中，相当于加入了 500ppm的水分，最后将电解液分别装到密封的铝瓶中，外层再用铝塑膜袋封装，置于设定为60℃的恒温箱中存储，存储7天后将铝瓶取出，待温度降至室温后在手套箱中取样检测水分和游离酸含量。水分测定方法为卡尔费休法，游离酸采用酸碱滴定法测定。由于
实施例4、5和7与对比例4、5、7和8中含有硼酸或者酸酐，无法用酸碱滴定法测试游离酸 含量，故无进行水分和游离酸的测试。其他实施例检测结果如表2所示：
表2实施例1-3、6与对比例1-3、6电解液的水分和游离酸含量
由表2中数据可知，相比较对比例1、3和6电解液，实施例1、3和6电解液中添加本发明的多功能除水成膜添加剂LiTDI，减少了电解液中水分，从而抑制了水分与六氟磷酸锂反应产生HF，所以其水分和HF含量都较低。
2、高温60℃存储性能测试
将上述实施例1-7和对比例1-8制作的锂离子电池，25℃，用1C恒流恒压充电至4.2V， 截止电流0.05C；再1C恒流放电至2.75V，得到存储前放电容量；再用1C恒流恒压充电至 4.2V，截止电流0.05C。然后将电池放置于60℃环境中存储7天后取出，常温搁置12h后，1C恒流放电至2.75V，得到存储后保持容量；再用1C恒流恒压充电至4.2V，截止电流0.05C；再用1C恒流放电至2.75V，得到存储后恢复容量。此外，测试高温55℃7天存储前、后内 阻，计算内阻增加率。容量保持率、容量恢复率与内阻增加率的计算公式如下：
容量保持率(％)＝保持容量/存储前容量×100％；
容量恢复率(％)＝恢复容量/存储前容量×100％；
内阻增加率(％)＝(存储后内阻-存储前内阻)/存储前内阻×100％。
实施例1-7和对比例1-8制作的锂离子电池的高温60℃存储测试结果如下表3所示：
表3实施例1-7和对比例1-8的锂离子电池高温60℃存储测试数据
由表3中数据可以看出，相比较对比例1-8电解液，实施例1-7电解液中添加本发明的 多功能除水成膜添加剂LiTDI与多氟醚添加剂后，有效提升了NCM622/NCM811-石墨体系以及NCM811-硅碳体系电池的高温存储性能，降低内阻增加率。而对比例8电解液添加丁 二酸酐后，高温存储性能以及内阻增加率显著高于实施1，劣化了电池高温存储性能。
3、高温55℃循环性能测试
将上述实施例1-7和对比例1-8制作的锂离子电池，55℃，1C恒流恒压充电至4.2V，截止电流0.05C，再1C恒流放电至2.75V，如此充、放循环500次，计算循环容量保持。循 环容量保持率的计算公式如下：
循环容量保持率(％)＝最后一次循环放电容量/前3次循环放电容量平均值×100％。
实施例1-7和对比例1-8锂离子电池的高温55℃循环测试结果如下表4所示：
表4实施例1-7和对比例1-8的锂离子电池高温55℃循环500次数据
由表4中数据可以看出，相比较对比例1-7电解液，实施例1-8电解液中添加本发明的 多功能除水成膜添加剂LiTDI与多氟醚添加剂后，有效提升了NCM622/NCM811-石墨体系以及NCM811-硅碳体系电池的高温循环性能，而对比例8电解液添加丁二酸酐后显著劣化了电池高温循环性能。
因此，本发明提供的高温稳定型锂离子电池电解液，通过添加多功能除水成膜添加 剂2-三氟甲基-4,5-二氰基咪唑锂(LiTDI)和多氟醚添加剂，能够提高电解液的高温稳定 性，提升锂离子电池的高温性能。LiTDI通过与水络合，抑制六氟磷酸锂水解产生HF， 提高了电解液的高温稳定性；又减少了HF对SEI膜破坏引起的可逆容量降低，提升电池 高温性能(容量保持率)；同时LiTDI还参与SEI膜的形成，提高SEI膜的稳定性。而多氟 醚添加剂，可形成多氟代的高热稳定性SEI膜。高稳定性的SEI膜抑制了电池高温下因SEI 破坏引起的电解液溶剂的还原反应，既提升了电池的可逆容量(容量保持率)，又防范 了溶剂还原产生气体导致电池阻抗增大、漏液等问题，多重作用有效提升了锂离子电池 的高温性能。
以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例， 不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等， 均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (10)

1.一种高温稳定型锂离子电池电解液，其特征在于，由以下质量分数的物料组成：
六氟磷酸锂 10％～20％；
溶剂 50％～90％；
多功能除水成膜添加剂2-三氟甲基-4,5-二氰基咪唑锂(LiTDI)0.1％～10％；
多氟醚添加剂 0.1％～10％；
其他添加剂 0～10％；
上述各物料的加和为100％。
2.根据权利要求1所述的一种高温稳定型锂离子电池电解液，其特征在于，所述多氟醚添加剂结构通式如下：
R1-O-R2；
其中，R1和R2均表示烃基和氟化烃基中的任一种，且R1和R2中至少一个为氟化烃基；
其中，R1和R2含有线性或支化的1-15个碳烷基基团。
3.根据权利要求1或2所述的一种高温稳定型锂离子电池电解液，其特征在于，所述多氟醚添加剂为甲基九氟丁醚(MFE)、乙基九氟丁醚(EFE)、1,1,2,2-四氟乙基-2,2,3,3-四氟丙醚(F-EPE)、1H,1H,5H-八氟戊基-1,1,2,2-四氟乙基醚(F-EAE)、2-三氟甲基-3-甲氧基全氟戊烷(TMMP)中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的一种高温稳定型锂离子电池电解液，其特征在于，所述溶剂为非水溶剂。
5.根据权利要求4所述的一种高温稳定型锂离子电池电解液，其特征在于，所述非水溶剂为以下成分中的两种或两种以上：碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯。
6.根据权利要求1所述的一种高温稳定型锂离子电池电解液，其特征在于，所述其他添加剂为以下成分中的零种、一种或多种：碳酸亚乙烯酯(VC)、乙烯基碳酸乙烯酯(VEC)、氟代碳酸乙烯酯(FEC)、1,3-丙烷磺酸内酯(PS)、丙烯-1,3-磺酸内酯(PST)、甲烷二磺酸亚甲酯(MMDS)、二氟磷酸锂(LiPO2F2)、二氟草酸硼酸锂(LiDFOB)、双草酸硼酸锂(LiBOB)、二氟双草酸磷酸锂(LiDFOP)、四氟草酸磷酸锂(LiTFOP)、双氟磺酰亚胺锂(LiFSI)、双三氟甲基磺酰亚胺锂(LiTFSI)、三(三甲基硅烷)硼酸锂(TMSB)、三(三甲基硅烷)亚磷酸酯(TMSPi)、三(三甲基硅烷)磷酸酯(TMSPa)。
7.一种锂离子电池，其特征在于，包括正极、负极、隔膜以及如权利要求1所述的电解液。
8.根据权利要求7所述的一种锂离子电池，其特征在于，所述正极为三元镍钴锰酸锂。
9.根据权利要求7或8所述的一种锂离子电池，其特征在于，所述正极为NMC523、NMC622、NMC811或NCA材料中的至少一种。
10.根据权利要求7所述的一种锂离子电池，其特征在于，所述负极为石墨、硅碳复合材料、钛酸锂中的至少一种。
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